一、Introduction

纳米色浆是指将颜料颗粒分散至纳米尺度（通常D50≤100 nm）并稳定悬浮于载体体系中的高透明着色浆料，是高端涂料、油墨、喷墨墨水与光学功能材料实现"高透明、高饱和、低雾度"着色的关键材料。传统颜料分散体粒径分布宽、颗粒形貌随机，常导致涂层雾度高、着色力不足、储存返粗及喷头堵塞等问题。东莞市蒂森新材料有限公司依托纳米分散与界面稳定技术，推出NA系列高透明纳米色浆，结合超分散剂锚固与壳层封装策略，系统解决纳米颜料分散稳定性难题。本文以ACS Appl. Polym. Mater. 2026年发表的研究（DOI: 10.1021/acsapm.6c00349）为机理主线，解析纳米色浆的分散机理、壳层稳定机制及其应用要点。更多纳米色浆应用与选型资料可访问蒂森官网文献中心。

二、Technical Features and Mechanism：纳米色浆的分散机理与壳层稳定机制

纳米色浆的分散稳定是指通过分散剂在颜料表面形成吸附层，利用静电排斥与空间位阻协同作用，抑制纳米颗粒团聚与絮凝的物理化学过程。其核心机理可归纳为三点：

（1）锚固-溶剂化双段式分散剂设计。2026年发表于ACS Applied Polymer Materials的研究表明，通过RAFT（可逆加成-断裂链转移）聚合合成的梳状吡咯烷酮功能化聚丙烯酸酯超分散剂，以吡咯烷酮等极性基团锚固于颜料表面，以梳状侧链溶剂化链段伸入载体介质形成空间位阻层，可有效分散C.I. Pigment Blue 15:3、C.I. Pigment Yellow 74与C.I. Pigment Red 122等主流颜料，其D50/D90指标优于商品化分散剂DNS-86（ACS Appl. Polym. Mater. 2026, 8(6), 4573–4586）。AFM力谱测得颜料-聚合物界面吸附力达7.302 mN/m，印证了强界面结合对消团聚的关键作用。

（2）软核-硬壳梯度共聚物封装。该研究进一步通过单体序列分布调控制备软核/硬壳梯度共聚物包覆颜料乳胶：软核层提供变形缓冲、硬壳层提供力学保护，呈现宽玻璃化转变与分层成膜响应，显著提升无粘合剂体系的过滤性、色深与色牢度。这一"微结构调控包覆层"思路与蒂森NA系列纳米色浆的界面设计理念一致——通过可控壳层对颜料颗粒实施保护性封装，兼顾分散稳定与成膜性能。

（3）砂磨工艺窗口控制。纳米级分散的实现依赖砂磨工艺参数的精确匹配，包括研磨介质粒径（0.1–1.0 mm锆珠）、线速度、进料细度与温度（通常≤45℃）。控制不当会造成粒径反弹、温度升高等问题，影响纳米色浆的储存稳定性。

图1 蒂森WTI系列水性高透明纳米色浆：纳米粒径、高透明、色彩鲜艳

图2 卧式纳米砂磨机：通过研磨介质高速碰撞剪切实现颜料纳米化分散

三、Application Case Study 1：高端透明木器与金属漆

某高端家具漆生产企业以NA系列高透明纳米色浆替代传统色浆，用于PU木器清漆与水性金属漆调色。纳米级粒径使涂层在保持高透明度的同时实现鲜艳色相，ΔE批次间稳定性由2.5降至0.8；QUV 1000h老化后ΔE≤2.0，满足GB/T 23987耐人工气候老化要求。透明木器漆中建议添加量3%–8%（按颜料量计），实测涂层雾度H≤0.5%。

四、Application Case Study 2：数字喷墨与数码印花墨水

针对喷墨打印对颗粒粒径的严苛要求（过滤性与喷射稳定性），某墨水厂商采用纳米色浆制备水性颜料墨水。得益于窄粒径分布与壳层稳定设计，墨水通过0.45 μm滤芯的过滤时间缩短约40%，喷头连续喷射8h无堵塞；参考ACS Appl. Polym. Mater. 2026研究中无粘合剂体系的成膜调控思路，打印织物色深K/S值提升约15%，水洗色牢度达到4级（GB/T 3921）。

图3 棒销式纳米砂磨机车间实景：工艺窗口决定纳米色浆分散稳定性

五、Application Case Study 3：光学功能涂层与电子封装着色

某光学膜企业以高透明纳米色浆制备可见光高透、UV阻隔的功能涂层。纳米颗粒对可见光散射极低，涂层雾度H≤0.3%（ASTM D1003）；配合无机颜料体系，涂层耐温性达180℃/30min不变色（IEC 60216），适用于LED封装与光学级窗膜。蒂森NA系列在双85条件（85℃/85%RH，500h）下色变ΔE≤1.5，满足严苛的耐候需求。

六、Key Selection Parameters and Usage Recommendations

纳米色浆选型需综合基料体系、粒径、透明度与耐性指标，关键参数见下表：

使用建议：①使用前低速搅拌5–10min恢复均匀；②先做基料相容性小试，确认无絮凝返粗；③与高遮盖白浆复配时注意避免雾度上升；④储存温度15–35℃，密封避光，保质期12个月。

七、Conclusion

纳米色浆通过超分散剂锚固-空间位阻稳定与壳层封装策略，实现了纳米级粒径、高透明与优异储存稳定的统一；东莞市蒂森新材料有限公司NA系列高透明纳米色浆可满足涂料、喷墨与光学电子领域的高端着色需求，建议按体系先小试再批量使用。

八、FAQ

Q1：纳米色浆与传统色浆的主要区别是什么？
A1：纳米色浆粒径更细（D50≤100nm vs 常规0.5–2μm）、粒径分布更窄，涂层透明度更高、雾度更低、着色力更强，适用于高透明、光学级及喷墨等对粒径敏感的体系，但成本相对更高。

Q2：纳米色浆加入涂料后为什么会絮凝？
A2：絮凝多因分散剂与基料树脂不相容或添加过量电解质。应先做相容性测试，确认纳米色浆的分散剂类型与目标树脂匹配；避免与强极性助剂同时加入，必要时更换体系匹配的分散剂型号。

Q3：如何判断纳米色浆的分散稳定性是否合格？
A3：可依据D50/D90动态光散射复测、刮板细度（GB/T 1724）、离心沉降试验（3000r/min×30min）与储存静置观察（室温3个月无硬沉淀、无返粗）综合判定。

Q4：纳米色浆在喷墨墨水中如何避免堵头？
A4：保证墨水过滤性（0.45μm滤膜过滤时间短）、窄粒径分布（D90＜200nm）与足够空间位阻稳定；控制墨水粘度、表面张力与喷头工作温度，定期循环防止沉降。

Q5：光学级应用对纳米色浆有哪些额外要求？
A5：要求雾度H≤0.3%、粒径分布极窄、无团聚颗粒，且耐光耐候性高（QUV 500h以上ΔE≤2.0），并避免引入遮盖性组分，以保证涂层高透与保色。